为了测定额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻,小明同学设计了如图甲所示的的实验电路,图中R0为已知电阻。
(1)请按照电路图将实物电路图连接完整(导线不能交叉)。
(2)连接电路时,开关处于断开状态的目的: 。
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表V1无示数,V2有示数,则电路出现故障的原因可能是 。
(4)排除故障后,再闭合开关,看到小灯泡发光很暗,要想测出小灯泡正常发光时灯丝的电阻,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表V1的示数U1= V。若此时电压表V2的示数如图乙所示,则U2= V,写出小灯泡正常发光时的电阻Rl的表达式= 。
(5)实验结束后,小明发现灯泡正常发光时的电阻比发光较暗时的电阻大,原因是:
。
小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉。同样的太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子,用一个100W的白炽灯同时照射它们,并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下所示。
照射时间/min |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
|
温度/℃ |
海水 |
31.0 |
31.6 |
32.1 |
32.5 |
32.8 |
33.0 |
33.1 |
沙子 |
31.0 |
32.5 |
33.8 |
34.8 |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
(1)小明探究的物理问题是什么?
(2)小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像,如图所示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。
(3)分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像,你能得出什么探究结论?
某兴趣小组在制作“浮沉子”时,为了研究受力情况对“浮沉子”浮沉的影响。他们用两个玻璃管进行实验,玻璃管一端开口,重力为4N,粗细相同、长度不同。实验中将玻璃管开口端向下插入水中的不同位置,玻璃管上部始终有一部分气体(质量忽略不计),管内液面距离水面深度为h,用DIS实验设备测量出玻璃管顶上侧所受压力F1和下侧所受压力F2,同时观察玻璃管由静止释放后的运动情况。小佳和小汇分别用长度不同的玻璃管进行了实验,表一、表二是他们各自记录的实验数据。
表一(玻璃管长l1,实验记录:小佳) 表二(玻璃管长l2,实验记录:小汇) |
|||||||||||
|
第二列 |
第三列 |
第四列 |
第五列 |
第六列 |
|
第八列 |
第九列 |
第十列 |
第十一列 |
第十二列 |
实验序号 |
实验装置示意图 |
管内液面深度h(cm) |
管顶上侧压力F1(N) |
管顶下侧压力F2(N) |
释放后管运动情况 |
实验序号 |
实验装置示意图 |
管内液面深度h(cm) |
管顶上侧压力F1(N) |
管顶下侧压力F2(N) |
释放后管运动情况 |
1 |
4 |
40 |
44 |
漂浮 |
7 |
4 |
40 |
44 |
漂浮 |
||
2 |
6 |
40 |
46 |
上浮 |
8 |
6 |
40 |
46 |
上浮 |
||
3 |
8 |
43 |
48 |
上浮 |
9 |
10 |
45 |
50 |
上浮 |
||
4 |
10 |
46 |
50 |
悬浮 |
10 |
12 |
48 |
52 |
悬浮 |
||
5 |
12 |
49 |
52 |
下沉 |
11 |
14 |
51 |
54 |
下沉 |
||
6 |
14 |
52 |
54 |
下沉 |
12 |
16 |
54 |
56 |
下沉 |
①分析比较第三、五列或第九、十一列中的实验数据,可得出的初步结论是: ,
且进一步分析比较可得: 。
②进一步综合分析比较表一、表二中的实验数据及相关条件,可得出初步结论。
分析比较实验序号1、4或7、10的实验数据及相关条件,得到的初步结论是: 时物体处于平衡状态。
分析比较实验序号2、3或8、9的实验数据及相关条件,得到的初步结论是: 时物体上浮。
分析比较实验序号5、6或11、12的实验数据及相关条件,得到的初步结论是: 时物体下沉。
③进一步综合分析比较实验序号4与9或5与10或6与11中的实验数据及相关条件,得出的初步结论是:长度不同的玻璃管浸没后,当管内液面的深度相同时, 。
小林用电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”字样)、电键、导线等器材来测定电阻RX的值。闭合电键S,无论怎么移动变阻器滑片,电压表的示数始终为1.0伏,电流表示数始终为0.10安。产生这种现象的原因可能是___________________。
接着,小林经过思考、分析后,重新进行正确的实验。若电源电压保持不变,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,他发现电流表的示数最大示数为0.28安。当他把变阻器的滑片移到某一位置,电压表、电流表的示数如图(a)、(b)所示,此时它们的读数分别为_______________、________________ 。
根据实验过程中记录的数据,则待测电阻的电阻平均值是____________欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)
为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)实验表明,_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中:
(1)小玉正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,观察到电流表示数为0.2A,电压表示数如图甲所示,则定值电阻阻值为 Ω。
(2)小玉仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗? ,理由是 。
(3)测出电阻后,小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡的电功率,图乙是小玉重新连接的不完整的电路,请你用笔代替导线将实物电路连接完整。(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
(4)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(5)另一实验小组同学,按正确方法完成实验后,分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如丁图所示,则表示“定值电阻”的U—I图像的是 (填“甲”或“乙”),这样判断的依据是 。
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题:
(1)该实验的目的是研究_____(选填“铁球”或“木块”)的动能大小与___的关系。
(2)该实验是通过观察来说明铁球对木块做功的多少。
(3)实验中,小球的高度越高,木块运动的距离越远,由此可得出的结论是_____。
(4)若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?。
理由是:_________。
(5)小明同学在实验时,木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上。针对这一现象,请你给他一条合理的建议:_____________________________________。
为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验,将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,对以下问题进行解答:
(1)用来研究超速安全隐患时,需要控制的变量是 ,实验时应选择 两个图所示实验进行比较;
(2)用来研究超载安全隐患时,应选择 两个图所示实验进行比较,通过这个实验得到的结论是 。
某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。小灯泡上标有“2.5V ”字样(电阻约为10Ω),电源电压为4.5V。请完成下列回答。
(1)连接电路时开关应___________。
(2)请你用笔画线代替导线,将实物甲图连接完整。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到___________(选填“A”或“B”)端。
(4)在连接好电路后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是___________。
(5)排除故障后,继续实验,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了U-I图像如图乙所示。根据U-I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是______Ω。
(6)另一位同学将上图中的灯泡换成不同阻值的电阻,并换用了另一电源去探究通过导体的电流与导体电阻的关系。得到如表的实验数据,根据数据可知:电流与电阻______(成/不成)反比,其原因是___________________。
(7)实验结束后,该同学整理实验器材时,发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热,这是因为_____________________________。
某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:
次数 |
钩码重/G |
钩码上升的高度h/m |
拉力F/N |
|
1 |
2.0 |
0.3 |
1.0 |
0.9 |
2 |
5.0 |
0.3 |
2.0 |
0.9 |
3 |
8.0 |
0.3 |
3.0 |
0.9 |
(1)实验时,应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计。
(2)表格中有一物理量没有写全,该物理量是___________。
(3)第3次实验时,钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为___________W。
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,s为单刀双掷开关,R0为定值电阻.小明同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I
B.读出电阻箱的示数R
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是_____ _____ (只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为____ ___Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 _ Ω。
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______ _______(控制变量法/转换法/等效替代法)。
(4)测某未知电阻Rx的阻值,小明又设计了如图丙所示电路(R0为已知阻值的定值电阻,电源电压恒定),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1
C._______________________________
(5)表达式:Rx=_____________ (用已知和测量的物理量的符号表示)
小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,如图甲,这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造如图乙,查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质;取一只完好的彩灯,按图丙电路进行实验,电源电压为7.5V,数据及现象记录如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压(V) |
0.3 |
1 |
2 |
4 |
6 |
7.5 |
电流(A) |
0.06 |
0.10 |
0.12 |
|
0.20 |
0 |
彩灯亮度 |
不发红 |
弱光 |
较亮 |
亮 |
很亮 |
灯丝烧断 |
请依据上述信息完成以下问题:
(1)第4次实验,电流表示数如图丁,其读数为 A;
(2)从数据中发现,通过彩灯的电流与电压不成正比,其原因是
;
(3)能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是
;
(4)请依据彩灯结构及实验现象,推测串联的彩灯中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是 。
小明利用如下图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:电压一定时, 。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(2)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
(3)借用本实验电路图,我们还能完成的电学实验有:
。(至少写出2个)
在做“测定小灯泡的电功率”实验时,选用的器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图是没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。
(2)连好电路闭合开关,发现电压表指针偏转很小,其原因可能是:
(写出一种即可)。
(3)经适当调整后,闭合开关,移动滑片P到某处,发现电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡额定功率,应将滑片P向______端滑动。
(4)通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U - I,图像如图。据此可计算出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率是_ ___W(设电源电压保持不变)。